DE19903474A1 - Anordnung zur Kühlung der einen untertägigen Strebbetrieb durchziehenden Wetter - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Kühlung der einen untertägigen Streb 2 durchziehenden Wetter W, wobei mindestens eine Kühleinheit 1 vorgesehen ist mit einem Kühlteil 4 und einem Ventilator 6, der durch einen Hydraulikmotor 7 angetrieben ist. Der Hydraulikmotor 7 wird mit reinem Wasser betrieben. Seine Versorgungsleitung 8 ist hierzu an einen Wasserkreislauf für die Staubbekämpfung und/oder an einen im Streb vorgesehenen Wasserkühlkreislauf angeschlossen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Kühlung der einen untertägigen Streb durchziehenden Wetter gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Anspruch 1.

Zur Wetterkühlung im Streb kommen sogenannte Strebteil­ kühler zum Einsatz. Hierbei handelt es sich um meist am Strebfördermittel befestigte Kühleinheiten mit einem Kühlteil und integriertem Wärmetauscher, dem zur Erzeu­ gung der Wetterbewegung durch den Kühlteil ein Venti­ latorteil zugeordnet ist.

Der Antrieb der Ventilatoren erfolgt in der Praxis elek­ trisch oder mit Druckluft. Elektromotoren sind jedoch für den vorgesehenen Einsatz aufgrund ihrer erforderlichen Baugröße nachteilig. Durch den zwingend erforderlichen Schlagwetterschutz und die dazu erforderliche Kapselung ist es nicht möglich, eine bestimmte Baugröße zu über­ schreiten. Als nachteilig erweist sich auch die hohe Drehzahl der Elektromotoren, die in den meisten Fällen durch Getriebe vermindert werden muss.

Druckluftantriebe sind wegen ihres sehr geringen Wir­ kungsgrades und der hohen Geräuschentwicklung nachteilig. Zudem können die Zuluftleitungen im rauhen Umfeld des Strebbetriebs leicht abknicken oder beschädigt werden.

Durch die DE 296 07 312 U1 zählt eine Kühleinheit zum Stand der Technik, bei der der Antrieb des Ventilators als mit im Arbeitsbereich zur Verfügung stehender hydrau­ lischer Energie betriebener Hydraulikmotor ausgebildet ist. Dieser Vorschlag würde einen den Sicherheitsvor­ schriften für den untertägigen Bergbau entsprechenden An­ trieb für den Ventilator eines Strebteilkühlers ermög­ lichen. Er konnte sich dort betrieblich nicht durchset­ zen, weil das Abzweigen von Hydraulikflüssigkeit aus dem Hydraulikkreislauf installierter Strebkomponenten, bei­ spielsweise des Schildausbaus, sich nachteilig auf das Steuerungsverhalten der Strebkomponenten auswirkt und da­ her als Sicherheitsrisiko angesehen werden muss. Außerdem müssten die Querschnitte der Hydraulikversorgungsleitun­ gen vergrößert werden, um die dann erforderlichen Mengen an Hydraulikflüssigkeiten zu bewältigen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, den bekannten Vor­ schlag für den betrieblichen Einsatz weiter zu entwickeln und eine gattungsgemäße Anordnung anlagentechnisch effi­ zienter zu gestalten.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in einer Anordnung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1, bei welcher der Hydraulikmotor mit Wasser betreibbar und die Versorgungsleitung des Hydraulikmotors an einen Wasser­ versorgung für die Staubbekämpfung und/oder an eine im Streb vorgesehenen Wasserkühlkreislauf angeschlossen ist.

Wasser für die Staubbekämpfung steht im Streb am Förde­ rer, der Gewinnungsmaschine, gleich ob Walzenlader oder Hobel, und am hydraulischen Schreitausbau zur Verfügung. Auch für Kühlzwecke von Antriebsaggregaten ist Wasser im Strebbetrieb vorhanden. Die Eingliederung der Kühleinhei­ ten in ein vorhandenes Wasserhydrauliksystem ist daher praktisch gut zu realisieren.

Vorzugsweise kommt ein Wasserhydraulikmotor zum Einsatz mit konstanter Verdrängung. Bei einem gegebenen Wasser­ strom (Volumenstrom) und einem gegebenen Druck bestimmt die Größe der Verdrängung die Drehzahl und das Drehmo­ ment. Bei einer gegebenen Verdrängung wird die Drehzahl von dem zugeführten Volumenstrom und das Drehmoment vom Druck bestimmt.

Neben den sicherheitstechnischen Vorteilen für den unter­ tägigen Strebbetrieb zeichnet sich ein Wasserhydraulikmo­ tor durch seinen gleichmäßigen und geräuscharmen Lauf, ein konstantes Betriebsmoment über einen großen Drehzahl­ bereich, ein hohes Anlaufdrehmoment und seine kompakte und korrosionsbeständige Bauart aus.

Die Abzweigung des für den Antrieb erforderlichen Wassers aus einem offenen Kreislauf, bei dem ein Teil des Wassers für die Staubbekämpfung entnommen wird, bringt den Vor­ teil mit sich, dass der Wasserhydraulikmotor stets mit gekühltem Wasser läuft, weil immer der Teil des verdüsten Wassers durch frisches Wasser ersetzt wird.

Der Wasserhydraulikmotor treibt den Ventilator des Streb­ kühlers an. Bei dem Ventilator handelt es sich bevorzugt um einen frei ansaugenden Axialventilator mit Einström­ düse und druckseitig unmittelbarem Leitungsanschluss am Gehäuse. Der Ventilator ist mit einem Nachleitrad und einem Nachdiffusor zur Erhöhung des Wirkungsgrads ausge­ stattet.

Die Energiekosten für den Antrieb des Ventilators sind gering. Demgemäß können auch die gesamten Energiekosten für eine Strebteilkühlung erheblich reduziert werden.

Nach der vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsge­ mäßen Anordnung gemäß Anspruch 2 wird der Hydraulikmotor aus der Wasserversorgung der Schildkappenbedüsung eines im untertägigen Streb vorgesehenen hydraulischen Schildausbaus mit Wasser gespeist. Der Druck wird hierzu aus der Wasserversorgung der Schildkappenbedüsung abge­ zweigt. Zweckmäßigerweise erfolgt dies vor einer für die Schildkappenbedüsung gegebenenfalls notwendigen Druckre­ duzierung. Nachdem das Wasser seine hydraulische Energie am Antrieb des Strebkühlers abgegeben hat, wird es über eine Rücklaufleitung zurückgeführt und in den Ansaugkanal der Antriebspumpe eingeleitet.

Eine weitere vorteilhafte Alternative ist in den Merkma­ len des Anspruchs 3 charakterisiert.

Danach ist die Versorgungsleitung des Wasserhydraulikmo­ tors an eine Doppelpumpenstation angeschlossen, welche für die Wasserversorgung eines im Streb als Gewinnungsge­ rät installierten Walzenladers zuständig ist.

Eine Doppelpumpenstation umfasst zwei Pumpen, die den Walzenlader mit Wasser zur Kühlung seiner Antriebsaggre­ gate und für die Staubbekämpfung versorgen. Jeweils eine Pumpe dient als Reservepumpe. Die Pumpen werden im zeit­ lichen Wechsel betrieben. Die jeweils momentan nicht ge­ nutzte Pumpe soll erfindungsgemäß für den Betrieb der Strebkühler genutzt werden.

Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht einen wirt­ schaftlichen Betrieb der Strebteilkühlung. Der Einsatz von Wasserhydraulikmotoren zum Antrieb der Ventilatoren kann damit in die Praxis umgesetzt werden. Hierdurch ver­ ringern sich die Anlagenkosten. Darüber hinaus kann das Bauvolumen eines Strebteilkühlers reduziert werden. Die Montage eines Strebteilkühlers ist praktisch in jedem Teilbereich des Strebs möglich, ohne dass hierfür aufwen­ dige Installationsarbeiten für die Energieversorgung erforderlich wären.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnungen er­ läutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Ventilatorteil einer Kühleinheit, sche­ matisch dargestellt;

Fig. 2 in technisch generalisierter Darstellungs­ weise eine erste Ausführungsform einer erfin­ dungsgemäßen Anordnung und

Fig. 3 eine zweite Ausführungsform einer Anordnung zur Kühlung der einen untertägigen Streb durchziehenden Wetter.

Einander entsprechende Bauteile tragen in allen Zeichnun­ gen gleiche Bezugszeichen.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Kühleinheit 1, die als Strebteilkühler in einem mit hydraulischem Schreitausbau ausgerüsteten untertägigen Streb zum Ein- satz gelangt. Überwiegend kommt heutzutage Schildausbau zum Einsatz. Der gesamte in einen Streb 2 installierte Schildausbau ist in den Fig. 2 und 3 exemplarisch mit 3 gekennzeichnet.

Die Kühleinheit 1 umfasst ein hier nur angedeutetes Kühl­ teil 4 mit integriertem Wärmetauscher und ein Ventilator­ teil 5. Im Ventilatorteil 5 ist ein Ventilator 6 instal­ liert, der durch einen Wasserhydraulikmotor 7 angetrieben wird. Der Ventilator 6 erzeugt die Wetterbewegung (Pfeil W) durch den Kühlteil 4.

Mit 8 und 9 sind die Versorgungsleitung bzw. die Rück­ laufleitung des Hydraulikmotors 7 bezeichnet.

Bei der in der Fig. 2 dargestellten Anordnung sind im Streb 2 insgesamt vier Strebteilkühler 1 angeordnet. Das Wasser für den Betrieb der Hydraulikmotoren 7 der Streb­ teilkühler 1 wird aus der Wasserversorgung 10 der zur Staubbekämpfung am Schildausbau 3 installierten Schild­ kappenbedüsung 11 entnommen. Zum Niederschlagen des beim Rauben, Rücken und Setzen der Ausbaueinheiten frei wer­ denden Staubs wird die Schildkappenbedüsung 11 automa­ tisch angesteuert. Die Bedüsungszeit geht vom Einrauben der Stempel bis zum Setzen der Stempel.

Die Wasserversorgung 10 beinhaltet eine Pumpe 12, die das erforderliche Wasser durch eine Zulaufleitung 13 zum Schildausbau 3 fördert. Der Wasserdruck wird über ein Re­ duzierventil 14 vermindert. Aus der Wasserversorgung 10 wird das für den Antrieb der Hydraulikmotoren 7 der Strebkühler 1 erforderliche Wasser abgezweigt. Hierzu sind die Versorgungsleitungen 8 über eine gemeinsame Druckleitung 15 an die Wasserversorgung 10 in einem Be­ reich vor dem Reduzierventil 15 angeschlossen. Damit steht der volle von der Pumpe 12 aufgebaute Druck zum An­ trieb der Hydraulikmotoren 7 zur Verfügung. Über die Rücklaufleitungen 9 und die Leitung 16 wird das Wasser zurückgeführt und direkt in den Ansaugkanal 17 der Pumpe 12 eingeleitet.

Die Fig. 3 zeigt das Wasserversorgungssystem einer An­ ordnung zur Kühlung der den Streb 2 durchziehenden Wet­ ter, bei der die hydraulische Energie zum Antrieb der Wasserhydraulikmotoren 7 der Strebteilkühler 1 von einer Doppelpumpenstation 18 erzeugt wird. Hierzu sind die Ver­ sorgungsleitungen 8 der Wasserhydraulikmotoren 7 an den im Streb 2 installierten Wasserkühlkreislauf 19 ange­ schlossen. Auf die Darstellung von Rücklaufleitungen ist hier der Übersicht halber verzichtet worden.

Durch den Wasserkühlkreislauf 19 werden Antriebsaggre­ gate, wie die Antriebsmotoren 20 des Strebförderers 21 sowie die Antriebsaggregate des im Streb 2 als Gewin­ nungsmaschine installierten Walzenladers 22 gekühlt. Fer­ ner wird aus dem Wasserkühlkreislauf 19 Wasser für die Staubbekämpfung, beispielsweise der Walzenbedüsung oder der Schildkappenbedüsung 11, entnommen.

Die Doppelpumpenstation 18 umfasst zwei Pumpen 23, 24, welche üblicherweise alternierend betrieben werden, so dass eine Pumpe 23 bzw. 24 jeweils als Reservepumpe zur Verfügung steht.

In dem hier dargestellten Beispiel wird die Pumpe 24 zum Antrieb der Wasserhydraulikmotoren 7 der Strebteilkühler 1 genutzt. Im Regelbetrieb ist dann das Ventil 25 ge­ schlossen, während das Ventil 26 geöffnet ist. Im Notbe­ trieb, das heißt bei Ausfall der Pumpe 23 wird umgeschal­ tet, das Ventil 25 geschlossen und das Ventil 24 geöff­ net, so dass der Wasserkühlkreislauf 19 durch die Pumpe 24 versorgt würde.

Insgesamt können durch die erfindungsgemäße Anordnung die Energiekosten für den Betrieb der Strebteilkühler 1 redu­ ziert werden, wodurch die Anlagen effizienter arbeiten.

Neben der Energieersparnis ermöglicht die erfindungsge­ mäße Anordnung den praktischen Einsatz klein bauender Wasserhydraulikmotoren 7 zum Antrieb des Ventilators 6. Hieraus resultiert insgesamt eine Verringerung des Bauvo­ lumens und die Steigerung der Sicherheit Kühleinheit 1.

Bezugszeichenaufstellung

1

Kühleinheit

2

Streb

3

Schildausbau

4

Kühlteil

5

Ventilatorteil

6

Ventilator

7

Wasserhydraulikmotor

8

Versorgungsleitung v.

7

9

Rücklaufleitung v.

7

10

Wasserversorgung

11

Schildkappenbedüsung

12

Pumpe

13

Zulaufleitung

14

Reduzierventil

15

Druckleitung

16

Leitung

17

Ansaugkanal

18

Doppelpumpenstation

19

Wasserkühlkreislauf

20

Antriebsmotor

21

Strebförderer

22

Walzenlader

23

Pumpe

24

Pumpe

25

Ventil

26

Ventil
W Wetter

Claims (3)

1. Anordnung zur Kühlung der einen untertägigen Streb durchziehenden Wetter, wobei mindestens eine Kühlein­ heit (1) vorgesehen ist mit einem Kühlteil (4) und einem Ventilator (6), dessen Antrieb als mit im Strebbetrieb zur Verfügung stehender hydraulischer Energie betriebener Hydraulikmotor (7) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikmotor (7) mit Wasser betreibbar ist und die Versorgungsleitung (8) des Hydraulikmotors (7) an eine Wasserversorgung (10) für die Staubbekämpfung und/oder an einen im Streb vorgesehenen Wasserkühl­ kreislauf (19) angeschlossen ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, bei welcher im untertägi­ gen Streb hydraulischer Schildausbau (3) mit Schild­ kappenbedüsung (11) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungs­ leitung (8) an die Wasserversorgung (10) der Schild­ kappenbedüsung (11) angeschlossen ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher im un­ tertägigen Streb hydraulischer Schildausbau (3) mit Schildkappenbedüsung (11) vorgesehen und als Gewin­ nungsgerät ein Walzenlader (22) installiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungsleitung (8) an eine den Walzenlader (22) mit Wasser versorgende Doppelpumpenstation (18) ange­ schlossen ist.